【doc】KPI系列硅质耐酸混凝土试验

【doc】KPI系列硅质耐酸混凝土试验 KPI系列硅质耐酸混凝土试验 化工腐蚀与防护Vo1.I7,No.8,1989 KPI系列硅质耐酸混凝土试验 刘元成 (洛阳铜加工厂) 用硅酸钠水玻璃配制的普通硅质混凝 土,具有优良的耐酸性和较好的机械物理性 能.但是由于这种混凝土存在耐水性较差, 抗渗能力低,在混凝土使用和硬化过程中, 还存在着硫酸盐结晶的析出,有时导致混凝 土结构的破坏,从而严重地影响了它的应用 和发展. KPI"系列硅质混凝土是在普通硅质混凝 士基础上加以改进和发展的;这种新型耐酸 混凝土,不仅具有普通硅质混凝土的性能和 优点,而且具有优良的耐水性和很高的抗渗 能力,从而具有优良的综合技术性能,可以 广泛地加以推广应用. 成 料{ 一 ,KPI系刊硅质耐酸混凝?的材料组 配制KPI系列.走质耐酸混睡土的主要材 1.训水玻璃;技术要求如表l. 表T钾水玻璃技术要求 比重】 1485I艘{ 2.固亿剂:商品料,白包粉状,河南 沁阳胶泥厂生产. 3.铸石粉:北京通县产,比重2.9, 3.0,细度4900E!cm,筛余7.36,耐酸 :缸97.9. 4.石毖砂:比亟2.59,重I378kg/ ?32? M,耐酸率99.0%. 5.石英石:比重2.6l,容重1389kg/ M.,耐酸率99.1. KPI系列硅质耐酸混凝土是由胶结料, 固化刹,耐酸粉科和粗细骨料按一定比侧准 确配料后经充分搅拌而成的.况凝土机械强 度的获得和其保持体积的完整,是依靠胶接 料在固化剂的作用下,生成的硅酸凝胶将粉 料稻粗细集料凝结成坚固的整体.所以配制 高质量的混凝土不仅应充分考虑胶接料与固 化剂的比例和组成,而且还应十分重视粉料 与粗细骨料的性能和组成比例 KPI系列硅质耐酸混凝土采用了容易聚 合又具有粘性的钾水玻璃.钾水玻璃不仅具 有良好的施工条件和胶接性能,而且可以免 除普通常用的钠水玻璃易产生硫酸盐结晶的 破坏.沁阳胶泥厂生产的KPI系列固化莉, 采用_『复合磷酸盐组分,由于固化剂中引进 了磷酸及其盐类的耐水基固,使固化剂对水 玻璃的作』{=j,产生列KPI系列混凝土一系列 的影响. 试验数据 证明 住所证明下载场所使用证明下载诊断证明下载住所证明下载爱问住所证明下载爱问 ;『亿剂必须按钾玻璃的 J{j盈进行严格的控制,以期获得最好的机械 强度和耐水性(图1) 试验证明,当阎化剂用置低于钾玻璃量 的13},j,试件旧耐水性能急剧降低,尉化 剂?最低_J,钶I玻瑞量的lO%时.在浸水作剐 下,试件就发生琉松,开裂和澈.这是fl=1 r硅酸钾盐系水m性胶料,含亲水性的 一 KPI.手列硅质耐酸混凝土试验VoI.17,No.3,1989 0 苫 疆 蜒 心化剂用量% 圉1固化荆用量与制品的性能关系 碱金属离子,在固化过程中,硅酸钾中除离 子变成凝聚体.当固化剂用量不足时,难以 将碱金属离子全部包覆而游离于胶膜表面, 在水的作用下,胶膜被水浸溶,碱金属氧化 物被溶解,从而造成基体的破坏另一方 面,固化剂加入量过多.又会使胶结料中氢 氧根离子浓度降低,促成胶结料表面能的增 加,从而失去与固体材科的浸润性,降低粘 结强度.试验数据证明tKPI系列硅质耐酸 混凝土串固化剂用量,必须严格控制在保证 混凝土基本强度的前提下,满足耐水性能的 要求,商品固化剂的掺量,不能高于水玻璃 量的l5从图l试验结果可以看出,当固 化剂用量高于水玻璃量的l5时,混凝土强 度开始急剧降低.在实际使用中,商品固化 荆约为水玻璃用量的"%左右为宜. 俯 水 数 KPI系列硅质耐酸混凝土的耐酸粉料, 是混凝土的重要组成部分,试验中我们对不 同种类的粉料进行对比试验,其结果见表 2,图2. 从试验数据可以看出,在同样固化莉与 胶接料的用量下,配制KPI系列硅质耐酸混 凝土的耐酸粉料,以铸石粉性能最好.逸是由 于铸石粉中的晶体结构是由普通辉石球体或 羽毛状雏晶交结而成.它具有很高的硬度和 酸碱不溶性}与其它粉料相比,还具有更好 的耐化学性能和混凝土的密实性,使结构物 获得较高的机械强度和较小的收缩性等. 配制KPI系列硅质耐酸混凝土的粉料, 其细度必须满足国家技术 规范 编程规范下载gsp规范下载钢格栅规范下载警徽规范下载建设厅规范下载 要求,细度过 细会增加集料的总表面积,从而摄高单缸瘩 玻璃用量,增加混凝土体积的收缩,也给施 襄2不同粉料KPI硅质混泥土胶料的强度 实馕0性能 J一…一一…一一一 商品粉* 抗压强度MPa36.064 褂料品种 I培石粉 I曲204 商品粉系沁阳胶1屁厂提供的商品粉料 石英柑瓷耕 ?33? 化工腐蚀与防护vo1.17,No.3,1989 :——垒 ,,, 竹f】 l?Ih』上』 圈2不同粉料KPI混凝土胶料的收缩车 工带来困难. K.PI系列硅质耐酸混凝土的粗细集料, 应选用质地坚实,耐酸性能符合要求的砂, 石做骨料.可选用花岗岩,石英石,耐酸 砖,辉绿岩等.为了使混凝土具有较高的密 实性和抗渗性,在可能条件下,应对粗细骨 抖的颗粒组成进行必要的选配,使之粗细骨 料组成具有最高的单位容重和最小的空隙 率.试验数据证咧,当粗细骨科混合物的单 位客重达到1690kg/M.以上时,其集科的组 成级配较好. 配制KPI系列硅质耐酸混凝土粗细骨科 应严格控制台水宰.骨料表面的水膜,会使 硅酸凝胶与骨料粘接对产生对胶料的稀释和 隔离屏障作用,影响混凝土强度,增加气孔 率,同时降低混凝土的抗渗性. 二,II耋响KPI系列硅质耐酸混凝土的主 要技术参数, ? 试验数据指出,配制KPI茅捌硅质耐酸 混凝土必须把握住以下几方面主要技术参 数: ?商f11E剂J]3且立:如上所进,化剂 媚星必须同时满址混凝?的机械强皮和酣水 性的技术条fl:.实验证I如,商.化荆掺 量,控制在水圾璃用量的l3,15为宜. ? 34? ?混毹土中钾水玻璃用量的控制;KPI 系列硅质耐酸混凝土中水玻璃用量,直接关 系到混凝土的工作度,机械强度,和浸酸稳 定性.实验证明,在混凝土组成相同,化 剂比例不变的条件下,不同水玻璃用量刈 KPI系歹u硅质混凝土的机械强度产生旧显的 影响(表3). 袁3不同水玻璃用量与混凝? 强度关系 2l0k/M025480 270kg/M0l3T20 300kg/M011l66 过多的水玻璃用量,在规凝土化过程 中,其中一郭份水份将随混凝土的闻亿而蒸 发,增加混凝土的气孔率,从而降低混凝土 的强度和抗渗性.同样术玻璃用量过少,也 会使混凝土拌和物十分干涩甚至无法施工, 同样造成混凝土性能的降低.通过大量验 证,KPI系列硅质耐酸混凝土的水玻璃用 登,以拌秘物坍落度0,3CIN为宜. 3.KPI系到硅预耐酸韫凝土的养-: KPI乐列硅质耐酸潍凝土是随着反应物组j, l弱酸逐渐析出而遂步笼成的,所以混凝土 一 ? KPJ系列硅盾耐醢混凝土试验Vo1.17,No.3,1989 一一一一…——一———————————————一—————一一 固化过程比较缓慢.在常温条件下,一般需 要14天甚至更.长些才能得到完全固化.即使 在养护期令达到28天后:一般也需要14天甚 至更长一些时间,再进行适当热处理,其机 械强度还会有不同程度的提高(表4). 表4养护条件对混凝土强度的影响 一 【抗压强麈MPa 编——一一:一一 空气养护28天 一———————.一I一—— B,i30.968 8,2I3420Z B,330478 28天后110.C处理 ———— … ? 3T.044. 35.1B2 36.946 B,428g1034.104 邀种罚化特性,对消除混凝土早期应 力,保证混凝土结构组成的稳定性是有好 处的.但同时应注意混凝土在未充分固化前 因过草地拆除模板,可能会产生塑性变形. 所以燕工中应充分注意到这一情况,一般垂 直面模板拆除以两星期为宜. 三,KPI系列硅质耐馥琨凝土的技术性 能 经过反复试验和探讨,我们选定了三组 KPI系列混凝土配比,经实际测定,其有关 技术性能见表5. KPI系列硅质耐酸棍凝土,其各项技术 性能远比普通硅质混凝土高.混凝土的机械 强度要比普通硅质混凝土提高10左右,其 抗渗性能,比普通硅质混凝土提高1O,2O 倍.KPI系列混凝土收缩率情况见图3. 从图3可以看出,KP】系列硅质耐酸混 凝土的收缩率变化较大区间是在混凝土初期 的塑性阶段,而后期趋于平稳.从丽防止了 由于收缩可能引起的混凝土裂缝.而这种塑 性变形和后期相对稳定的特性,又为改善混 , 凝土的密实性和提高混凝土的抗渗能力造成 有利条件. 毫5KPI系列硅质耐酸强凝?技术性能 测试项目 抗压强度MPa 抗拉强度MPa 抗苗强蛊MPa 钢筋握裹力MPa i——一,——,一… 实谢技术性能数据 i r II —l''..'——-^..——__n__——---_—L——-—--—— I28?'60l26.284 r2.98I3.08 一L:!——1 16.58213.916 混挺?坍落度(era) 收蒲率aD无并 交变耐熟性能20~300'C20~,j ——…,———— ? 耐术性<30天>『 酸稳定性H2SO430天 收油率 - t1.18g一0.L29-0.18a t.06t.05 l231.54 试件养护条件均为i5?5'c宝气养护 ? 35t I : .… I l",Il 1,^ yx10:8 I 裹6 化工腐蚀与防护VO1.17,NO.3,1989 图3混凝土期夸与收缩关系 1.水玻璃用量:240kg/M. 2.水玻璃同量:270kg/M. 3.水玻璃用量:300kg/M. KPI系弼硅质耐酸混凝?耐蚀试验 试验介质<,>f外观强度 <酸后/酸前>外观 5蓐H2S00.q2—1.00完整坚越n.口1,0.9l完整坚挺 40届H2SO?1.01—1.061完整坚挺1.05,1.10完整坚挺 B0H:SO41.10,1.25完整坚挺1.13,1.37完整坚挺 80蟛HNOs1.02,1.12完整坚挺1.06—12l完整坚挺 3B岩HC11.02,108完整坚挺1.05,1.13完整坚挺 20蟛铬酸1.03,1.06完整坚挺1.04,1.14完整坚挺 试验结果表明,KP]系列硅质耐酸混凝 土具有十分良好的耐酸性能(见表6).其 耐酸性能是其它一些耐蚀材料所不能比拟 的对硝酸,盐酸,硫酸都有优越的耐蚀性 能,即使是浓硫酸,浓硝酸条件下,都有极 好的稳定性. 与普通硅鼹混凝士相同,KPI系列硅质 耐酸混凝土,不能承受碱类及氢氟酸的侵 蚀. ? 36' 四,结浯 一 年多来,我们已把KPI系列硅质耐酸 混凝土应用于有关实际工程中,根据试验数 据和实际应用情况证明,KP]系列硅质耐酸 混凝土具有良好的机械性能和耐蚀性能,可 以应用子各种耐酸防腐工程中,其耐水性和 抗渗性远远高于普通硅质混凝土.因此,可 以用于制作各种耐酸整体槽罐,地坪,地沟 等耐蚀工程.KPI系列混凝土具有很好的热 交变性能,可以在200.C下使用